Способ адсорбционной очистки газовых смесей от окиси углерода Советский патент 1979 года по МПК B01D53/02 

1

Изобретение относится к области очистки газовых смесей, в частности к адсорбционной очистке азотоводородных защитных газовых атмосфер, и может быть использовано в химической и металлургической промышленности.

Известен способ получения чистого водорода из газовой смеси, содержащей водород, азот, а также небольшие количестйа аммиака и воды, по которому газовую смесь пропускают через синтетический цеолит типа NaA при низких температруах и повышенном давлении 11

Недостатком этого способа является необходимость поддержания низких температур и повышенного давления, а также сложность и значительная стоимость получения синтетического адсорбента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ адсорбш1онной очистки газов от окиси углерода природными, искусственными или синтетическими медьзамещенными формами цеолитов, заключающийся в том, что газовую смесь, содержащую окись углерода, пропускают через колонки заполненные

цеолитом. Регенерацию осуществляют при температурах от комнатной до , при оптимальной температуре регенерации 250° С 2.

Недостатком известного способа является низкая степень очистки от окиси углерода при многоразовом использовании цеолита, сложность и трудоемкость его получения..

Целью изобретения является повышение степени очистки, удешевление и упрощение процесса очистки.

Поставленная цель достигается описываемым адсорбционным способом очистки газов смесей от окиси углерода с использованием медьзамешенных форм цеолитов, в качестве которых берут медьзамещенную форму природного клиноштклолита.

Отличительным признаком способа является использование медьзамещенной формы природного клиноптилолита.

Цо предлагаемому способу, в качестве адсорбента используют медьзамешенную (Си форма) форму клиноптилолита, которую получают в результате пятикратной обработки природного клиноптилолита 0,5 . раствором хлор3ной меди. При этом достигают 35%-i oro замещения обменной емкости исходаого цеолита на медь. Для осуществления способа газовую смесь пропускают через дшимическую колонку с гдсорбиггом до проскока молекул окиси углеро да на выходе из колонки. Содержание окиси /тлерода в рабочей газовой смеси варьируют от 2,7-10%. Теыперату |за процесса очистки 20°С. Регенерацию адсорбента проводят при 100-ISO C с продувкой азотом или другим нейтральным газом, длительность регенерации 30-убО мин. Адсорбционная очистка газов от окиси углерода в динамических условиях с применением медазамещенной и металлизированной форм клиноптиолита обеспечивает непрерывность процесса в течение 60-90 мин. Поглотительная спо,-о6ность адсорбента в указанных условиях составляет 0,7%. Пример 1. В полуп ромъп.илент х условиях защишые газы, содержащие 2,7% окиси углерода, пропускают последовательно сначала через колонку (объем 21,3), заполне г.ум кагелег-/ марки КОМ, где происходит осувтка газа, затем через колонку (объем 5,5 л), залолнениую природным клююптилолитом (шсса его 12000 г, фракция 3-4 мм), где происходит глубокая осуьчка газа и очистка его от двуокиси углерода и, наконец, через колонку (объем 1,3 л, высота 500 мм, диаметр 60 мм, масса 2500 г, фракция 2-3 мм), заполненную медьзамещенной формой клиноптилолита, где происходит глубокая очистка от окиси углерода. Темлерат фа процесса очистки 20°С. Наличие окиси углерода на выходе из колонки с Си-формой клиноптилолита фиксировалось оптико-акустическим газоанализатором марки ОА-2109 с автоматическим самопишущим мостом марки МСР1-03. Динамическая активность медьзамешенной формы клиноптилолнта - время защатного действия составляет 60 мин, что вгюлнё приемлемо для промышлегшых условий. Пропускание газа через колонки с целью очистки от воды, двуокиси и окиси углерода веду до проскока молекул окиси углерода, после чего проводят десорбцию и регенерацию, при этом поглотительная способность адсорбента по окиси углерода не уменгылается. Каждый процесс повторяют раза., результаты очистки воспроизводятся.. в таблице представлены данные по степени очистки газовых смес.2Й5 содержащий 2,7-10% СО и времею захщяного действия с использованием предлагаемого адсорбента.

П р и м е ч а н и е. в опытах 1-2 масса адсорбента 2,5 кг.

Использование предлагаемого способа очистки газов от окиси углерода обеспе1гавает по сравнению с существующими способалш следующие преимущества; возможность непрерывной очистки газового потока от окиси углерода в динамических условиях, при зтом достигалась 100%-ная очистка в течеш1е времени защитного действия; надежную воспроизводимость результатом очистки независимо от тисла циклов, т.е. обеспечение многоцикловой работы защитных газов без выброса в атмосферу и уменьшение степени ее загрязнения; создание и использование установок очистки отработанных защитных газов с целью многократного их использования; годовой экономический эффект при использовании установок

очистки от окиси углерода только по двум металлургическим заводам Липецкому и Верхисетскому (г. Свердловск) составит 3024000 руб./год.

Применение медьзамещенной формы клиноптйлолита позволяет очищать защитные атмосферы от окиси углерода при меньщнх затратах, так как клиноптилолит в 100 раз дещевле синтетических цеолитов. Многократное использовашге очшценных защитных газов, например, в металлургии значительно уменьитт загрязне1гое окружающей среды.

Формула изобретения

Способ адсорбциошгой очистки газовых смесей от окиси углерода с использованием медь56792286

замещенных форм цеолитов, отличаю-Источники информации, принятые во внимащ и и с я тем, что, с целью повышения1ше при экспертизе

степени очистки, удешевления и упрощения1. Патент ФРГ N 1249837, кл. 12 i 1/32,1967.

процесса, используют медьзамещенную форму2. Патент Франции № 2094476, кл. С 01 В 1/00,

природного клиноптклолита.5 1972 (прототип).